5. Тепловой расчёт вспомогательных тормозов

Сводится к определению количества воды, необходимой для отвода выделяющегося тепла. Расчет ведётся по условному количеству тепла, выделившегося в конце спуска наиболее тяжёлой колонны.

Тепло, поглощаемое тормозом Q_п, должно рассеиваться его поверхностью и отводиться подаваемой к нему водой охлаждения

, (5.17)

где Q_оп – количество тепла, отводимое поверхностью тормоза,

Q_ов – количество тепла, отводимое водой.

, (5.18)

где α = 12÷25 Вт/(м² · К) – коэффициент теплоотдачи от поверхности тормоза к воздуху,

П – поверхность тормоза и холодильника,

t_п – температура поверхности тормоза (≤ 80⁰ С),

t_о – температура окружающего воздуха (≤ 35⁰ С),

. (5.19)

Количество воды, подводимое к тормозу для отвода тепла

, (5.20)

где t_ов, t_пв – температуры отводимой и подводимой воды,

с_в = 4,185 кДж/(кг · К) – удельная теплоёмкость воды.

Лекция № 6 Конструирование и расчёт роторов

1. Общие вопросы конструирования роторов

Большие диаметры конического колеса и главной опоры, обусловливают большие окружные скорости в зубчатом зацеплении и опорах. Это требует высокой точности их изготовления.

Необходимо правильно выбирать системы смазки вращающихся частей, от которых сильно зависит вся конструктивная схема ротора. Рассмотрим схемы рис. 6.1, а, б.

а – под зубчатым колесом; б – над зубчатым колесом;

1 – стани­на; 2 – крышка; 3 – стол ротора; 4, 9 – опоры главная и вспомога­тельная; 5 – вкладыши; 6 – зажим; 7 – вал быстроходный; 8 – втулка; 10 – насос смазочный; 11 – стопор

Рисунок 6.1 – Конструкции рото­ров с различным расположе­нием вспомогательной опоры стола

В роторе, изготовленном по рис. 6.1, б, несмотря на лучшую схему рас­положения колеса между опорами, верхний вспомогательный подшипник быстро выходит из строя, так как в опоре большого диаметра неправильно решена принудительная система смазки.

2. Конструирование элементов ротора

2.1. Станина

Представляет собой жёсткую конструкцию коробчатого типа (рис. 6.1) из стального литья или сварную из литых элементов из сталей 35Л, 40Л и др.

Внут­ренняя часть ее является масляной ванной. В верх­ней части имеются кольцевые бурты (обычно 3-и), со­здающие лабиринтное уплотнение, предохраняющее от выбра­сывания масла из неё и попадания внутрь бурового раствора и грязи.

Станина должна быть жесткой для восприятия статических и динамических нагрузок.

Оси отверстий и посадоч­ных гнезд подшипников должны быть строго перпендикулярны, а от­верстия концентричны во избежание перекосов подшипников.

Объём масла 20 ÷ 60 л. В станине предусматриваются отверстия для залива и слива масла и установки щупа для контроля его уровня.

Внутренние элементы и стенки станины укрепля­ются ребрами для придания большей жесткости и прочности конструкции. Толщина стенок и ребер 12÷25 мм.